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機械安全設計與機器安全裝置

  
評論: 更新日期:2011年08月05日

 機械安全設計是指在機械設計階段,從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置,從限制操縱力、運動件的質(zhì)量和速度到減少噪聲和振動,采用本質(zhì)安全技術(shù)與動力源,應用零部件間的強制機械作用原理,履行安全人機工程學原則等多項措施,通過選用適當?shù)脑O計結(jié)構(gòu),盡可能避免或減小危險;也可以通過提高設備的可靠性、機械化或自動化程度,以及采取在危險區(qū)之外的調(diào)整、維修等措施,避免或減小危險。?

 ?。ㄒ唬┍举|(zhì)安全?
  本質(zhì)安全是通過機械的設計者,在設計階段采取措施來消除隱患的一種實現(xiàn)機械安全方法。?
(1)采用本質(zhì)安全技術(shù)。本質(zhì)安全技術(shù)是指利用該技術(shù)進行機械預定功能的設計和制造,不需要采用其他安全防護措施,就可以在預定條件下執(zhí)行機械的預定功能時滿足機械自身的安全要求。包括:避免銳邊、尖角和凸出部分;保證足夠的安全距離;確定有關物理量的限值;使用本質(zhì)安全工藝過程和動力源。?
(2)限制機械應力。機械零件的機械應力不超過許用值,并保證足夠的安全系數(shù)。?
(3)材料和物質(zhì)的安全性。用以制造機械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及人員的安全或健康。材料的力學特性,如抗拉強度、抗剪強度、沖擊韌性、屈服極限等,應能滿足執(zhí)行預定功能的載荷作用要求;材料應能適應預定的環(huán)境條件,如有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力;材料應具有均勻性,防止由于工藝設計不合理,使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應力;同時,應避免采用有毒的材料或物質(zhì),應能避免機械本身或由于使用某種材料而產(chǎn)生的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災和爆炸危險。?
(4)履行安全人機工程學原則。在機械設計中,通過合理分配人機功能、適應人體特性、人機界面設計,作業(yè)空間的布置等方面履行安全人機工程學原則,提高機械設備的操作性和可靠性,使操作者的體力消耗和心理壓力降到最低,從而減小操作差錯。?
5)設計控制系統(tǒng)的安全原則。機械在使用過程中,典型的危險工況有:意外啟動、速度變化失控、運動不能停止、運動機械零件或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等。控制系統(tǒng)的設計應考慮各種作業(yè)的操作模式或采用故障顯示裝置,使操作者可以安全地處理。?
6)防止氣動和液壓系統(tǒng)的危險。采用氣動、液壓、熱能等裝置的機械,必須通過設計來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各種潛在危害。?
7)預防電氣危害。用電安全是機械安全的重要組成部分,機械中電氣部分應符合有關電氣安全標準的要求。預防電氣危害應注意防止電擊、短路、過載和靜電。?
設計中,還應考慮到提高設備的可靠性,降低故障率,以降低操作者查找故障和檢修設備的概率;還應采用機械化和自動化技術(shù),盡量使操作人員遠離有危險的場所;還應考慮到調(diào)整、維修的安全,以減少操作者進入危險區(qū)的需要。?

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設計者應該保證當機器發(fā)生故障時不出危險。相關裝置包括操作限制開關、限制不應該發(fā)生的沖擊及運動的預設制動裝置、設置把手和預防下落的裝置、失效安全的緊急開關等。?

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把機器的部件安置到不可能觸及的地點,通過定位達到安全。但設計者必須考慮到在正常情況下不會觸及到的危險部件,而在某些情況下可能會接觸到,例如,登著梯子對機器進行維修等情況。?

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